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1、n-back范式与工作记忆 N一hack范式是一种连续加工的任务类型,是认知神经科学研究中常用的范式。该范式最早由Kirchne于1958年提出。n-back范式是指主试要求被试者将刚刚出现过的刺激与前面第n个刺激进行比较，通过控制当前刺激与目标刺激间隔的刺激个数来操纵负荷。例如：当n=1时，要求被试者比较当前刺激和与它相邻的前一个刺激;当n=2时，则比较当前刺激和与它前面隔一个位置上的刺激;当n=3时，要求比较的是当前刺激和它前面隔两个位置上的刺激，依此类推，获得不同程度的任务难度。该范式的优点在于将任务设计成在工作记忆上施加一连续的，参数可变的负荷，而其他任务则需要保持恒定。 在n-bac
2、k范式中任务类型一般包括字母匹配任务，位置匹配任务和图形匹配任务三类。顾名思义，三种任务的区别就在于匹配物的不同。在位置匹配任务中，要求被试者判断两个刺激呈现的位置是否相同，而不管两者是否为同一个字母或图形;而在字母或者图形匹配任务中，则要求被试者判断两个刺激是否为同一字母或图形， 而不管他们的呈现位置如何。 即：对其中一个维度判断时，要求被试忽略掉其它的维度。工作记忆 （Working Memory， WM） 最早是由英国心理学家 Baddeley 和Hitch 于 1974 年提出的一个记忆模型，主要由三个子系统构成，分别是语音环路（phonological loop） 、视空间模板（vi
3、suospatial sketch pad）和中央执行系统（the central executive）3 个子系统。从信息加工过程来说，工作记忆分为信息贮存（storage）过程，即信息被编码进入工作记忆；信息保持或复述（retention /rehearsal）过程，即通过不断复述来激活贮存器中正在消退的信息；执行加工 （executive）过程，即控制与协调系统的信息加工过程。根据所处理信息的类型，工作记忆又被分成词语工作记忆（verbal WM）、空间工作记忆（spatial WM）和客体工作记忆（object WM）。 通俗的说，工作记忆就是一种对信息进行暂时性加工和存储的能量有限的
4、记忆系统，它为言语理解、学习和推理等复杂任务提供临时的储存空间和加工时所必需的信息，工作记忆系统既能储存也能加工信息，这区别于短时记忆概念仅强调储存功能。短时记忆侧重大脑对信息的存储，主要是感觉器官的运用，比如你看一眼一大堆杂乱的数字，能记下多少，这就是短时记忆。短时记忆的记忆广度（容量）比较小。而工作记忆，是在短时记忆的基础上发展起来，不仅有信息的存储，还有加工。它是感觉和知觉（思维）的联合操作。工作记忆是把人的本能记忆，进行加工，比如对无意义的数字进行联想，或找到规律进行组合。工作记忆的联想或组合，会涉及到你过去长时记忆里，学习到的知识和经验等东西，比如符号，定理，声音，甚至画面等。也就是
5、说，工作记忆，是把短时记忆本能行为，用思维的方式进行加工，达到提高记忆效果的目的。记忆广度可以比较大。在关于工作记忆的研究中，大量采用了 n-back范式进行研究。n-back范式的优点在于将任务设计成了在工作记忆上施加一连续的、参数可变的负荷，而其他任务需要保持恒定。其中，一般会用1-back、2-back、3-back三种不同的任务条件，n从1 增加到2，难度逐渐增加， 代表了一个连续的、参数可变的任务负荷的增加。例如，Harvey等人在2004年曾经就使用n-back范式对年轻的抑郁症住院病人的刷新加工进行了评估，结果发现：这些抑郁病人在n-back范式的任务中显示了较差的操作力。这个结
6、果说明：排除包括2-back和3-back条件的复杂信息管理，1-back条件是一个更纯的刷新加工测量方法。 n-back范式目前也被广泛用于工作记忆（working memory, WM）的神经成像研究中。神经成像研究应用n-back任务有如下几个理由。首先，比较神经成像研究早期应用的任务，n-back任务是一个更有代表性的工作记忆任务，包括维持少量信息，要求n-back任务操作工作记忆信息。其次，允许应用参数变量方法代替减法方法，因而避免了一些和后者相关的问题假设。第三，n个任务允许系统操作工作记忆负荷。随负荷变化而变化的脑区被认为起到特殊的加工作用。 n-back研究范式可以作为一种任务
7、的操作过程，与ERP或FMRI技术结合起来使用，以此来进行研究。例如，在工作记忆贮存与复述过程的ERP研究中，研究者通常采用N-back范式，将刺激分别从视觉、听觉或视听觉双通道呈现，发现不同感觉系统工作记忆在加工机制上的差异。通过让被试浏览一系列依次呈现的字母、数字或空间位置，然后要求被试判断每一个出现的项目是否与前面刚呈现过的第n个项目相匹配。通过控制n的大小来操纵工作记忆的负荷，从而考察不同记忆负荷下工作记忆的加工机制。 从当下的大量研究中，我们可看到n一back任务范式为工作记忆的研究做出了很大贡献,并且随之不断应用。例如：证明了n-back任务与流体智力的高相关，使得理论向实践前进了一大步,即通过对该范式的训练可以提高流体智力。参考文献：1.宋宏坷 N一back范式的演变与应用 西南大学学报(社会科学版） 2010年2.廖玲敏，马树华，尹晶晶 轻微型肝性脑病患者空间工作记忆的FMRI研究 临床放射学杂志 2011年3.王湘，王晓燕 精神分裂症患者n-back工作记忆神经机制异常的ERP研究中国临床心理学杂志 2010年4.张林，刘昌 青少年工作记忆的年龄差异: 脑事件相关电位研究 中国临床心理学杂志 2006 年5.沈模卫，张峰 n-back任务下视觉工作记忆负荷研究 心理与行为研究2003年
